WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 17 |

«Рецензент В.К. Воронов, доктор химических наук, профессор Иркутского государственного технического университета, заслуженный деятель науки РФ Печатается по решению ...»

-- [ Страница 1 ] --

УДК

Физика. Оптика: Методические указания по лабораторным работам/ С.С. Рудя, Е.Т.Агеева, И.Г. Махро.- Братск:

ФГБОУ ВПО «БрГУ», 2012.- 164 с.

Кратко рассмотрены теоретические вопросы изучаемых

явлений, описаны экспериментальные установки. Представлены методики проведения экспериментов и обработки результатов измерений.

Предназначены для бакалавров и студентов технических

специальностей всех форм обучения

Рецензент В.К. Воронов, доктор химических наук, профессор Иркутского государственного технического университета, заслуженный деятель науки РФ Печатается по решению издательско-библиотечного совета Отпечатано с оригинала авторов ФГБОУ ВПО «БрГУ»

665709, г Братск, ул Макаренко, 40 Тираж 100 экз.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………..4 Лабораторная работа № 61. Изучение зрительной трубы ……….. Лабораторная работа № 62. Изучение зависимости показателя преломления раствора от его концентрации………….. Лабораторная работа № 63. Определение показателя преломления стекла при помощи микроскопа …………………... Лабораторная работа № 64. Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки ………… Лабораторная работа № 65. Определение концентрации сахара в растворе по углу вращения плоскости поляризации………………………………………………………….. Лабораторная работа № 66. Изучение явления поляризации света …………………………………………………. Лабораторная работа № 67. Измерение коэффициентов поглощения света прозрачных тел………………………………… Лабораторная работа № 69. Определение постоянной Стефана-Больцмана и постоянной Планка при помощи оптического пирометра…….. ……………………………………… Лабораторная работа № 70. Изучение спектрального аппарата ……………………………………………………………… Лабораторная работа № 71. Исследование селективного фотоэффекта………………………. ………………………………... Лабораторная работа № 73. Изучение основных явлений поляризации света в параллельных световых пучках…………… Лабораторная работа № 75. Определение концентрации растворов колориметрическим методом ………………………… Лабораторная работа № 78. Поляризация при отражении и преломлении света на границе двух диэлектриков…. …… ……. Лабораторная работа № 79. Исследование дифракции Фраунгофера ……………………………………………………….. Лабораторная работа № 80. Исследование внешнего фотоэффекта………………………………………………………...

ВВЕДЕНИЕ

Данные методические указания соответствуют содержанию профессиональной образовательной программы по курсу «Общая физика» для инженерных специальностей технических университетов. Предназначены для бакалавров технических специальностей дневной и заочной форм обучения, а так же для специалистов Братского государственного университета.

В методические указания включены описания 15 лабораторных работ по оптике. Основная их цель – закрепление теоретических знаний и ознакомление с экспериментальными методами проведения.

В описании к каждой работе указана используемая аппаратура, порядок выполнения работы, контрольные вопросы и дано теоретическое введение, что является необходимым, так как работа в лаборатории организована не фронтальным методом.

Предполагается, что более глубокие знания материала, включенного в лабораторный практикум, студенты получат, изучая литературу, список которой приведен после каждой работы.

Для подготовки к лабораторному практикуму и его защите в последние годы активно используются электронные ресурсы Рунета такие как: электронная энциклопедия Википедия (http://ru.wikipedia.org), научная электронная библиотека eLIBRARY.ru (http://elibrary.ru), учебная физико-математическая библиотека (http://eqworld.ipmnet.ru/ и др. В частности электронная библиотека сайта EqWorld содержит файлы учебников, учебных пособий, сборников задач и упражнений, конспектов лекций, монографий и справочников по физике.

Лабораторная работа №

ИЗУЧЕНИЕ ЗРИТЕЛЬНОЙ ТРУБЫ

Цель работы: определение увеличения зрительной трубы и измерение ее предела разрешения.

Приборы и принадлежности: оптическая скамья ОСК-2;

осветитель с конденсором, лампой накаливания 8В и матовым стеклом;

зрительная труба;

револьвер с мирой.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

Зрительная труба представляет собой оптический прибор, предназначенный для рассматривания глазом весьма удаленных предметов. Она состоит из объектива и окуляра, которые являются сложными оптическими системами; однако мы их будем схематически представлять тонкими линзами. В зрительных трубах объектив и окуляр располагаются так, что задний фокус объектива F1/ приближенно совпадает с передним фокусом окуляра F2 (рис. 1).

D1 – диаметр объектива; D2 – диаметр окуляра;

f1, f2 – фокусные расстояния объектива и окуляра.

Объектив дает действительное уменьшенное обратное изображение бесконечно удаленного предмета в своей задней фокальной плоскости. Это изображение рассматривается в окуляр, как в лупу.

Если передний фокус окуляра совпадает с задним фокусом объектива, то при рассматривании удаленного предмета из окуляра выходят пучки параллельных лучей, что удобно для наблюдения нормальным глазом в спокойном состоянии (без аккомодации). Но если зрение наблюдателя несколько отличается от нормального, то окуляр передвигают, устанавливая его «по глазам». Путем передвижения окуляра производится также «наводка» зрительной трубы при рассматривании предметов, расположенных на различных не очень больших расстояниях от наблюдателя.



Объектив зрительной трубы должен быть всегда собирательной системой, окуляр же может быть как собирательной, так и рассеивающей системой. Зрительная труба с собирательным (положительным) окуляром называется трубой Кеплера. Ход лучей в зрительной трубе Кеплера изображен на рис. 2.

Объектив L1 дает действительное обратное изображение удаленного предмета в своей фокальной плоскости FЕ. Расходящийся пучок лучей из точки Е падает на окуляр L2. Так как эти лучи идут из точки Е в фокальной плоскости окуляра, то из него выходит пучок, параллельный побочной оптической оси ЕО окуляра. Попадая в глаз (А), лучи эти сводятся на его сетчатке и дают действительное изображение источника. В трубе Кеплера расстояние между объективом и окуляром равно сумме их фокусных расстояний (рис. 2).

Зрительная труба с рассеивающим (отрицательным) окуляром называется трубой Галилея. Труба Галилея дает прямое изображение объекта, причем расстояние между объективом и окуляром равно разности их фокусных расстояний. Ход лучей в зрительной трубе Галилея изображен на рис. 3.

В случае галилеевой трубы глаз не изображен, чтобы не загромождать рисунка. Пусть пучок света, падающий в объектив, составляет с оптической осью угол 1, а пучок, выходящий из окуляра, – угол 2, причем 2 1.

Увеличение зрительной трубы определяется соотношением Из рис. 2 видим где f1 – фокусное расстояние объектива; f2 – фокусное расстояние окуляра.

Из рис. 1 следует где D1 – диаметр объектива зрительной трубы; D2 – диаметр изображения объектива в окуляре.

Объединяя (1), (2), (3), для увеличения найдем формулу Соотношение (4) показывает, что увеличение трубы можно определить следующими тремя способами: путем измерения углов, под которыми предмет виден без трубы и через трубу; путем измерения диаметров объектива и его изображения в окуляре; путем измерения фокусных расстояний объектива и окуляра.

При рассмотрении вопроса о возможности различения с помощью зрительной трубы мелких деталей предмета необходимо учитывать дифракционные явления, которые определяют разрешающую силу зрительной трубы, т.е. возможность получения раздельных изображений двух близких точек предмета. Свет, попадающий в зрительную трубу, дифрагирует на круглой оправе объектива, играющей роль входного зрачка системы, в результате чего в фокальной плоскости объектива получается не простое сигматическое изображение точки, а сложная дифракционная картина с центральным максимумом освещенности, окруженным темными и светлыми кольцами. Причем радиус первого темного кольца определяется формулой где D – диаметр входного зрачка – оправы или диафрагмы объектива; – длина волны падающего света; f1 – фокусное расстояние объектива.

Если объектив направлен на две удаленные звезды, разделенные угловым расстоянием d, то каждая из них даст в фокальной плоскости дифракционные кружки с центром в точках, соответствующих изображениям звезд (рис. 4).

Дифракционные картины от двух очень близких звезд частично перекроются и возникнет одно более или менее удлиненное и неоднородное по освещенности светлое пятно. В каком случае это пятно может еще восприниматься как изображение двух звезд и в каком – уже нельзя будет утверждать, что оно образовано двумя, а не одной звездой?

По Релею, для определенности принимают за предел разрешения такое положение, при котором максимум освещенности дифракционной картины от одной точки предмета совпадает с первым минимумом освещенности дифракционной картины от его второй точки (рис. 5), т.е. такое положение, при котором первое темное кольцо одного кружка проходит через светлый центр второго. Тогда наименьшее расстояние между разрешаемыми изображениями точек будет равно величине радиуса первого темного кольца.

Предельное угловое расстояние между еще разрешаемыми объективом точками объекта (рис. 4) определится соотношением где r1 – радиус первого темного кольца; f1 – фокусное расстояние объектива.

Подставив выражение (6) в (5), получим = 1,22 радиан Из равенства (7) видно, что чем больше диаметр объектива, тем более близкие точки он позволяет разрешить.

Величина, обратная предельному углу, носит название разрешающей силы объектива:

Окуляр трубы на ее разрешающую силу на влияет.

Для определения разрешающей силы объективов зрительных труб пользуются специальными штрихованными таблицами – мирами (рис. 6). Мира представляет собой негативное изображение таблицы, изготовленное фотографическим способом на мелкозернистой коллоидной пластинке. Мира состоит из 25 элементов, отличающихся между собой шириной нанесенных штрихов. Каждый из элементов состоит из четырех квадратов (ширина квадрата 0, мм). Штрихи в каждом квадрате расположены в четырех различных направлениях: горизонтальном, вертикальном, с наклоном вправо и влево под углом 45. Штрихи должны быть абсолютно белыми на черном фоне или черными на светлом фоне. Ширина штрихов в пределах одного элемента должна быть постоянной.

Расстояние между штрихами в каждом квадрате равно ширине штриха. Ширина штрихов уменьшается от элемента 1 к элементу 25 по закону геометрической прогрессии со знаменателем 0,94. На рис. 6 приведены квадраты с наиболее крупными штрихами миры. Миры характеризуются числом штрихов в элементах и базой миры В (В – расстояние между базовыми штрихами, которые на рисунке 6 показаны черточками). В работе используется мира с характеристиками см. табл. 1.

Предельное угловое расстояние между еще разрешаемыми точками объекта наблюдения вычисляют по формуле где а – ширина штриха для номера элемента N данной миры, в пределах которого штрихи еще наблюдаются разрешенными; f – фокусное расстояние объектива коллиматора.

Разрешающую способность RN, выраженную числом штрихов на 1 мм, для любого номера N данной миры вычисляют по формуле где В – база миры, мм; kN – коэффициент, зависящий от номера элемента, kN = 1,06 N–1; 60 – число, принятое для вычисления разрешающей способности.

2. ОПИСАНИЕ РАБОЧЕЙ УСТАНОВКИ И МЕТОДА

ИЗМЕРЕНИЙ

В данной работе используется оптическая скамья ОСК-2 (рис.

7), коллиматор которой имеет фокусное расстояние f1 = 1 600 мм.

Объектив коллиматора 1 должен быть строго отфокусирован, т.е. установлен на бесконечность.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 17 |
 

Похожие работы:

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ ПИЩЕВОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ И ТОВАРОВЕДЕНИЯ Кафедра Технологии хлебопекарного, кондитерского и макаронного производств Е.А. Кузнецова ПИЩЕВАЯ ХИМИЯ Методические указания по выполнению лабораторных работ Дисциплина – Пищевая химия Специальности – 260202 Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий 260201 Технология хранения и переработки зерна Орел Автор: к.б.н., доцент каф. Технологии...»

«И.Е. Шиманович, Е.И. Василевская, Е.И. Шарапа, А.П. Ельницкий, В.В. Боган Химия в 9 классе Учебно-методическое пособие для учителей учреждений общего среднего образования с русским и белорусским языками обучения Общее количество страниц Общее количество иллюстраций – Дата марта 2012 г. Подпись авторов: И.Е. Шиманович Е.И. Василевская Е.И. Шарапа А.П. Ельницкий В.В. Боган Минск, 2012 3 Предисловие Предлагаемое учебно-методическое пособие адресовано учителям, работающим по новому учебнику Химия...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ _ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ имени С. М. Кирова СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности 260300 Санкт-Петербург 2009 1 Рассмотрены и рекомендованы к изданию методической комиссией факультета химической технологии и биотехнологии Санкт-Петербургской...»

«Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова Научно-образовательный центр по нанотехнологиям Химический факультет Кафедра высокомолекулярных соединений А.М. Музафаров, А.А. Кузнецов, М.Ю. Заремский, А.Н. Зеленецкий ВВЕДЕНИЕ В ХИМИЮ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Учебное пособие для студентов по специальности Композиционные наноматериалы               МОСКВА 2010    Методическая разработка к курсу лекций “Введение в химию высокомолекулярных соединений” предназначены для внутреннего...»

«ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ПРАКТИЧЕСКОЙ ЭКОЛОГИИ Омск • 2008 Федеральное агентство по образованию Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Кафедра инженерной экологии и химии ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ПРАКТИЧЕСКОЙ ЭКОЛОГИИ Методические указания к лабораторным работам по дисциплине Практическая экология для студентов специальности 200503 Стандартизация и сертификация Составители: Ж.Д. Павлова, Е.В. Шаповалова Омск Издательство СибАДИ 2008 1 УДК 628. ББК 20.1 я Рецензент канд....»

«641 ТЕОРИЯ И ИСТОРИЯ ИСКУССТВ Методические указания Иваново 2008 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный химико-технологический университет ТЕОРИЯ И ИСТОРИЯ ИСКУССТВ Методические указания Автор-составитель: М.А. Миловзорова Иваново 2008 Автор-составитель: М.А. Миловзорова Теория и история искусств: Методические указания / Автор-составитель: М.А. Миловзорова / Под ред. Е.М. Раскатовой; Иван....»

«Выпуск 2 ФИЛИАЛ ИППК МЧС РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Отдел организации обучения населения и работающих Методические рекомендации Минск 2006 ОТДЕЛ ОРГАНИЗАЦИИ ОБУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ И РАБОТАЮЩИХ ФИЛИАЛА УЧРЕЖДЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ИНСТИТУТ ПЕРЕПОДГОТОВКИ И ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ МЧС РЕСП УБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ПРИБОРЫ РАДИАЦИОННОЙ И ХИМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ Филиал ИППК МЧС РБ 222035 Минск • ул. Саперов Телефон: (017) 250-12-79 • Факс: (017) 250-26- ОООНИР ФИЛИАЛ ИППК ВВЕДЕНИЕ етодические рекомендации составлены для...»

«Курсы повышения квалификации ТОИПКРО по теме Формирование профессиональной компетенции учителя химии в условиях реализации НОУ Наша новая школа Типы химических реакций в органической химии Отчет по стажировке Авторы: Журавлева Лилия Анатольевна, учитель химии МОУ ООШ №24 г.Мичуринска Кириллова Наталья Викторовна, учитель химии МОУ гимназия г.Мичуринска Головкина Светлана Александровна, учитель химии МОУ СОШ №19 г.Мичуринска Дмитриевцева Наталья Александровна, учитель химии МОУ Никифоровская СОШ...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего профессионального образования КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.П. АСТАФЬЕВА (КГПУ им. В.П. Астафьева) Факультет биологии, географии и химии Кафедра химии СОГЛАСОВАНО: УТВЕРЖДЕНО: Протокол заседания НМС Советом факультета от 2013г. № _ протокол от 2013 №_ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ, ОФОРМЛЕНИЮ И ЗАЩИТЕ ВЫПУСКНЫХ КВАЛИФИКАЦИОННЫХ РАБОТ ПО ХИМИИ Направление...»

«Федеральное агентство по образованию Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого Кафедра химии и экологии Методические указания для практических занятий и самостоятельной работы по курсу Экология и рациональное природопользование для студентов специальности 011600 (020201.65) – Биология Разработала: доцент кафедры ХЭ _И.А. Елистратова _ 2007 г. ассистент кафедры ХЭ _И.А. Артемова _ 2007 г. Принято на заседании кафедры ХЭ Заведующий кафедрой _В.Ф.Литвинов _ 2007 г. ВВЕДЕНИЕ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.